菱锥式无级变速器结构设计
机械分离锥式无级变速器结构设计
毕业设计说明书题目：机械分离锥式无级变速器结构设计专业：机械设计制造及其自动化学号：姓名：指导教师：完成日期： 20 年5月目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 机械无级变速器的发展概况 (1)1.2 机械无级变速器的特征和应用 (1)1.3 无级变速研究现状 (2)1.4 机械分离锥式无级变速器的优点 (3)1.5 本次设计的内容和要求 (4)第二章机械分离锥式无级变速器总体方案及原理 (4)2.1 机械分离锥式无级变速器简图 (4)2.2 机械分离锥式无级变速传动原理 (5)第三章机械分离锥式无级变速器总体设计计算 (5)3.1变速器运动学计算 (5)3.2 变速箱内传动零件的尺寸 (7)3.3 钢环无级变速器受力分析 (8)3.4 零件之间初始间隙或过盈 (9)3.5 强度验算 (10)3.5.1 恒功率传动情况时 (11)3.5.2 变速箱恒扭矩传动情况时 (13)3.5.3 钢环强度校验计算 (14)第四章机械分离锥式无级变速器各零件的计算 (15)4.1 计算锥轮的尺寸和参数 (15)4.2 钢环设计 (18)4.3 轴系零件设计 (19)4.4 调速操纵机构设计 (21)4.4.1 确定齿轮的参数 (21)4.4.2 确定齿条的参数 (22)4.4.3 计算螺杆 (22)4.5 变速箱箱体设计 (23)第五章变速器内主要零件的强度校核 (24)5.1 钢环强度验算 (24)5.2校核轴的强度 (24)第六章设计总结 (27)参考文献 (28)附录英文翻译 (29)附录原文 (36)机械分离锥轮无级变速器摘要：机械分离锥式无极变速器是一种结构简单、装配方便等一系列优点的机械摩擦式无级变速器。
此外，在工作过程钢环有自紧作用，无需加压装置。
本次设计主要要考虑到机械分离锥式无级变速器的实用行、经济性和小重量轻的要求，目前在机械传动装置中，能减小装置的外廓尺寸和重量，达到体积小重量轻以及实现高的传动比所采用的最主要的传动形式就是钢环传动。
汽车用无级变速器结构设计
汽车用无级变速器结构设计摘要本文介绍了汽车用无级变速器的结构设计。
首先，介绍了无级变速器的作用和优势。
其次，详细描述了无级变速器的组成部分，包括液力变矩器、主减速器、行星齿轮装置等。
然后，讨论了不同种类无级变速器的结构设计特点和应用场景。
最后，指出了无级变速器结构设计中的一些重要考虑因素，如功率传递效率、可靠性和可维护性。
通过深入了解无级变速器结构设计，可以提高汽车性能和驾驶体验。
1. 引言汽车用无级变速器作为一种先进的传动装置，在汽车工业中扮演着重要角色。
无级变速器通过连续调整传动比，使发动机可以在各种速度和负载条件下运行在最佳工作点，从而提高燃油经济性和驾驶舒适性。
2. 无级变速器的组成部分汽车用无级变速器由多个组成部分组成，下面介绍其中的几个重要部分。
2.1 液力变矩器液力变矩器是无级变速器的核心部件之一，它通过液体的动能转换实现动力传递。
液力变矩器具有起动平稳、传动效率高等优点，在汽车起步和低速行驶时起着重要作用。
2.2 主减速器主减速器是无级变速系统的组成部分，其主要功能是降低发动机转速并增大扭矩。
主减速器通常采用齿轮传动方式，可根据需要调整传动比。
2.3 行星齿轮装置行星齿轮装置是无级变速器的关键组成部分之一。
它由太阳齿轮、行星齿轮和环形齿轮构成，通过改变行星齿轮的位置实现不同传动比。
行星齿轮装置具有简单紧凑、传动效率高等优点，被广泛应用于无级变速器中。
3. 不同种类无级变速器的结构设计特点和应用场景不同种类的无级变速器在结构设计上存在一些差异，下面介绍两种常见的无级变速器。
3.1 带式无级变速器带式无级变速器采用带传动的方式实现传动比的连续调整。
它具有结构简单、成本较低的特点，适用于小型车辆的应用。
3.2 可变液压无级变速器可变液压无级变速器通过调整液压系统中的压力来改变传动比。
它具有调节范围广、调节速度快的特点，适用于中大型车辆和高功率发动机的应用。
4. 无级变速器结构设计的考虑因素在进行无级变速器结构设计时，需考虑以下因素。
无级变速器的制作技术
一种有刚性中间元件的摩擦式无级变速器，包括内环、外环、菱锥组等组成，两个以上菱锥刚性同轴线连接组成一个菱锥组，多个菱锥组用保持架均匀对称布置在内环轴线四周，每个菱锥组可沿内环径向方向自由移动，每个菱锥四面与两内环、两外环接触，两内环互相接近、分开，使菱锥组平行外移、内移，同时使两外环分开、接近，外环和内环与每个菱锥接触点的变化，使接触点到菱锥轴线的半径发生变化，从而实现无级变速的目的。
权利要求书1.一种无级变速器，包括菱锥、外环，其特征是：由两个以上菱锥刚性同轴线连接成一个菱锥组〔2〕，四个以上菱锥组〔2〕用保持架〔15〕〔16〕均匀对称布置在内环轴线四周，每个菱锥组两头通过轴承与滑块〔13〕连接，滑块〔13〕在保持架〔15〕上的滑块导槽〔14〕中可径向自由移动，每个菱锥组移动时其轴线时刻与内环轴线平行，每个菱锥组可绕自身轴线自由转动，内环、外环也可绕自身轴线自由转动，并且内环、外环间轴线重合，两内环〔4〕〔8〕、两外环〔5〕〔10〕成对径向对称与一个菱锥的四面接触，左内环〔8〕〔9〕、右内环〔4〕〔7〕、左外环〔10〕〔12〕、右外环〔5〕〔11〕互相间连为一体，左右内环、左右外环间可轴向互相间平行移动，但互相间不能相对转动，左内环与右内环间有弹性体〔17〕，左外环与右外环间有弹性体〔18〕，菱锥组上有安装槽〔21〕。
2.如权力要求1所述无级变速器，其特征是：保持架〔15〕〔16〕通过两菱锥组间的保持架连接体〔3〕刚性连接，可布置三个保持架连接体。
3.如权力要求1所述无级变速器，其特征是：在输入轴端布置有离心式调速机构或电磁式调速机构。
4.如权力要求1所述无级变速器，其特征是：起步状态时，外环〔12〕〔11〕与菱锥组〔2〕的接触线与菱锥组轴线平行。
5.如权力要求1所述的无级变速器，其特征是：内、外环单独制造，再用螺栓或焊接的办法连接到各自的连接体上。
6.如权力要求1或3所述的无级变速器，其特征是：用机座作为保持架，无保持架连接体。
钢球锥轮式无级变速器设计
目录摘要Abstract第一章引言 (1)1.1机械无级变速的发展概况 (1)1.2机械无级变速器的特征及应用 (1)1.3国内机械无级变速器的研究现状 (2)1.4毕业论文设计内容及要求 (3)第二章无级变速器总体方案 (4)2.1 钢球长锥式型无级变速器 (4)2.2 钢球外锥式无级变速器 (5)2.3 两方案的比较与选择 (6)第三章主要零件的计算与设计 (7)3.1 钢球与主、从动锥轮的计算与设计 (7)3.2 加压盘的计算与设计 (9)3.3 调速齿轮上变速曲线槽的计算与设计 (11)3.4 输入、输出轴的计算与设计 (12)3.5 输入、输出轴上轴承的计算与设计 (13)3.6 输入、输出轴上端盖的计算与设计 (13)3.7 调速机构的计算与设计 (13)3.8 无级变速器的装配 (14)第四章主要零件的校核 (15)4.1 输入、输出轴的校核 (15)4.2 轴承的校核 (17)总结 (19)参考文献 (20)附录翻译译文及原文钢球锥轮式无级变速器的设计摘要：机械无级变速器能够适应不断变化的工艺要求，工艺开发和机械化的一般驱动器提高了设备的机械性能和自动化。
本文描述的机械摩擦无级变速器，设计计算的方法，材料和润滑等的知识的基本结构，以及作为该无级变速器设计的理论基础。
这种设计是通过改变球的半径来实现球锥轮无级变速器的输出轴速度的连续变化用作中间球锥形轮驱动部件，工作。
本文分析了主，从动轮，球和外工程和在传输过程中的传力之间的关系;实际CVT球锥轮设计公式的详细推导;和选择用于计算具体的设计参数的设计;绘制的零件图计算出的CVT球锥轮装配图和主传动组件，此传输技术的结构和要求的其它方面表现更清晰。
该无级变速器具有良好的结构和性能上的优势，具有很强的实用价值，可作为大规模生产的无级变速器。
其主要特点是：1、调速范围宽; 2、良好的恒功率特性; 3、可以上升，减速，正，反转。
4、光滑，耐冲击性强;5、输出功率较大;6、寿命长;7、速简单，可靠;8、维护方便。
菱锥式无级变速器结构设计说明
菱锥式无级变速器结构设计第1章绪论1.1摩擦无级变速器的特征与应用摩擦式无级变速器是一种在实际生产中应用非常广泛的无级变速传动装置，它的功能特征可概括为以下几点：1、在假定输入轴的转速和扭矩一定的情况下，可以使输出轴的转速和扭矩在一定范围内实现连续的变化。
从而满足无级变速的要求及其在实际的生产系统运转过程中，各种不同实际工况的要求；无级变速器的结构特征主要是：需要由输入机构、输出机构、调速机构和加压装置（无级变速器的核心机构）四部分组成。
摩擦式无级变速器的速度调节范围十分广范。
被广泛的应用于输入的功率一定的情况下，因运行过程中所受阻尼的变化而需要通过调节转速从而可以输出所需大小的扭矩。
例如：如汽车行业中的变速箱，即要求在汽车功率不变的情况下，汽车的速度随着汽车运动过程中阻尼的大小而相应的改变车速的大小；有的是为了获得不变的工作速度或者是不变的张力因而需要进行调节速度的情况；有的是为了适应整个生产系统中各种工况，各个工位、工序或单元的加工工艺和技术要求不同不同而需调节运行速度或者是需要与自动化相配合使用的情况；有的则需要随着工况的变化而相应的进行速度调节的情况；有的则是以节约能源为目的而需要进行速度调节的情况；有的是为了使工作效果最优而进行速度调节的情况。
除上述情况外，还可以按各种实际情况中各种规律的变化或着是不规律的变化要求进行速度调节，从而更好的实现半自动、自动控制或各种程序控制等。
综上所述，我们不难发现采用摩擦式无级变速器，可以更好地适应各种不同工况的要求，使之效能最佳（尤其是在既有扩大变速范围又有输出转矩随速度变化减速传动情况下）。
在适应产品的速度变换需要，达到节能减排的目的，并且实现整个生产流程的机械化与自动化，提高产品的生产效率和成品率等各个方面都具有明显的功效。
因此，摩擦式无级变速器现阶段已经成为一种标准系列化的传动装置，已经被广泛的被应用于矿山机械、工程机械、农业机械、纺织机械、轻工机械、化工机械、机床与电工、起重机械、运输机械、国防机械、食品机械、包装机械及试验机械等各类机械。
机械菱锥式无级变速器结构设计
第三章 菱锥无级变速器部分零件的设计与计算.......................................... 21
§3.1 菱锥与主动轮结构尺寸的计算......................................................................... 21
总
结......................................................................................... 错误！未定义书签。
致谢............................................................................................... 错误！未定义书签。
variable requirements of the process planning, mechanization of the schedule drawing ,the development of automation and the improvement of the mechanical working capabilities. The article briefly introduce the
目
钢球锥轮式无级变速器设计概要
1引言1.1机械无级变速的发展概况机械无级变速器最初是在19世纪90年代出现的，至20世纪30年代以后才开始发展，但当时由于受材质与工艺方面的条件限制，进展缓慢。
直到20世纪50年代，尤其是70年代以后，一方面随着先进的冶炼和热处理技术，精密加工和数控机床以及牵引传动理论与油品的出现和发展，解决了研制和生产无级变速器的限制因素；另一方面，随着生产工艺流程实现机械化、自动化以及机械要改进工作性能，都需要大量采用无级变速器。
因此在这种形式下，机械无级变速器获得迅速和广泛的发展。
主要研制和生产的国家有美国、日本、德国、意大利和俄国等。
产品有摩擦式、链式、带式和脉动式四大类约三十多种结构形式。
国内无级变速器是在20世纪60年代前后起步的，当时主要是作为专业机械配套零部件，由于专业机械厂进行仿制和生产，例如用于纺织机械的齿链式，化工机械的多盘式以及切削机床的Kopp型无级变速器等，但品种规格不多，产量不大，年产量仅数千台。
直到80年代中期以后，随着国外先进设备的大量引进，工业生产现代化及自动流水线的迅速发展，对各种类型机械无级变速器的需求大幅度增加，专业厂才开始建立并进行规模化生产，一些高等院校也开展了该领域的研究工作。
经过十几年的发展，国外现有的几种主要类型结构的无级变速器，在国内皆有相应的专业生产厂及系列产品，年产量约10万台左右，初步满足了生产发展的需要。
与此同时，无级变速器专业协会、行业协会及情报网等组织相继建立。
定期出版网讯及召开学术信息会议进行交流。
自90年代以来，我国先后制定的机械行业标准共14个：1.JB/T 5984-92 《宽V带无级变速装置基本参数》、2.JB/T 6950-93 《行星锥盘无级变速器》、3.JB/T 6951-93 《三相并联连杆脉动无级变速》、4.JB/T 6952-93 《齿链式无级变速器》、5.JB/T 7010-93 《环锥行星无级变速器》、6.JB/T 7254-94 《无级变速摆线针轮减速机》、7.JB/T 7346-94 《机械无级变速器试验方法》、8.JB/T 7515-94 《四相并列连杆脉动无级变速器》、9.JB/T 7668-95 《多盘式无级变速器》、10.JB/T 7683-95 《机械无级变速器分类及型号编制方法》、11.JB/T 7686-95 《锥盘环盘式无级变速器》、12.JB/T 50150-1999 《行星锥盘无级变速器质量分等》、13.JB/T 53083-1999 《三相并联连杆脉动无级变速器质量分等》、14.JB/T 50020-××××《无级变速摆线针轮减速机产品质量分等》（报批稿）。
汽车无级变速器设计
汽车无级变速器设计引言随着汽车技术的不断发展，无级变速器（CVT）作为一种先进的变速装置，受到了越来越多汽车制造商的青睐。
与传统的手动变速器和自动变速器相比，CVT在车辆的燃油经济性、驾驶舒适性和动力输出上具有显著的优势。
本文将介绍汽车无级变速器的设计原理和相关技术。
无级变速器的工作原理传统的变速器通常是通过一系列固定的齿轮比来实现不同档位的变速。
而无级变速器则采用了一种不同的工作原理。
它通过调整两个带有张紧装置的松紧带或链条的位置来实现无级变速。
具体来说，汽车无级变速器由两个主要部分组成：输入装置和输出装置。
输入装置通常由发动机驱动，而输出装置则传输力量到驱动轴。
中间的传动装置调整输入和输出装置之间的连通性，从而实现不同的变速比。
在CVT中，两个松紧带或链条之间的张力调整可以通过液压装置、链轮直径改变或锥形带来实现。
这样，无级变速器可以根据车辆的需求和实际驾驶条件来实时调整变速比，以提供最佳的性能和燃油经济性。
汽车无级变速器的优势与传统的手动变速器和自动变速器相比，汽车无级变速器具有以下几个显著的优势：1.更高的燃油经济性：由于无级变速器可以实时调整变速比，使发动机在最佳工作范围内运转，从而提供更高的燃油效率。
2.更平顺的驾驶体验：传统的变速器在档位切换时常常伴随着顿挫感，而CVT可以实现连续平稳的变速，使驾驶体验更加舒适。
3.更大的动力输出范围：无级变速器可以实现更宽的变速比范围，从而提供更高的动力输出。
4.更简单的操作：相比于手动变速器，CVT不需要驾驶员进行繁琐的档位操作，只需踩下油门即可获得适当的动力输出。
汽车无级变速器的设计考虑因素在设计汽车无级变速器时，需要考虑以下几个因素：1.承受的扭矩和功率：无级变速器需要能够承受发动机输出的扭矩和功率，并将其传递到驱动轴上。
2.效率和寿命：无级变速器的设计应该尽可能地提高传动效率，同时保证足够的使用寿命。
3.变速比范围：设计应该考虑到车辆在不同驾驶场景下的变速需求，并提供足够的变速比范围。
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菱锥式无级变速器结构设计摘要菱锥式无级变速器是摩擦式无级变速器的一种，其运动的传递主要是依靠摩擦力来实现的。
在本设计中，中间传动元件是菱形的锥轮。
在传递运动时，菱锥式无级变速器是通过改变两锥轮的瞬时接触半径以改变传动比，从而实现输出轴的输出扭矩和转速可以任意变化。
在本设计中详细的分析了在传动运动过程中变速器的输入轴、输出轴、主动轮、加压装置、菱锥、从动轮和从动外环的工作原理以及在传动过程中各零部件的受力关系；对于菱锥锥轮式无级变速器设计时所需要用的计算公式，在本文中进行了详细的推导与证明；并对给定参数进行计算，校核设计参数；最后将菱锥锥轮式无级变速器的装配图和变速器上的主要传动元件（例如菱锥，输入轴和输出轴等）的零件图按照计算校核所得数值进行绘制，从而将此菱锥式无级变速器的工艺和结构等方面的要求表现的更为清楚。
由于菱锥式无级变速器绝在传递运动和扭矩时是依靠菱锥与主动轮和从动外环之间的摩擦力，所以，只要摩擦力足够大既可以避免打滑现象的产生。
从而可以满足的传动比要求。
但是，如果传动的过程中存在震动、冲击和过载情况，则会导致传动比的不准确性。
因此在使用菱锥式无级变速器的场合应该尽量避免上述情况的发生。
虽然，菱锥式无级变速器在传动过程中可能存在传动比不准确的缺点。
但是，菱锥式无级变速器具有良好的结构和优越的性能。
由于可实现大范围的无级变速。
因此，菱锥式无级变速器在实际生产中具有很强的实用价值。
完全可以在对传动比要求不是非常准确，却又需要能进行无级变速的场合起到重要作用。
关键词无级变速器；摩擦式；菱锥式- I -Kopp-K mechanical structure designAbstractKopp-K is a kind of frictional stepless transmission, the movement of the transmission is mainly rely on the friction.In this design, transmission element is diamond cone wheel in the middle. When passing movement, Kopp-K is by changing the two cone wheel radius of instantaneous contact to change the transmission ratio, so as to realize the output torque and rotational speed of the output shaft can be arbitrarily change. In this design, the detailed analysis in the process of transmission movement transmission input shaft and output shaft, driving wheel, pressure device, ling cone, driven wheel and the driven work principle of the outer ring and in the process of driving force of parts of relationship; For ling cone wheel to stepless transmission design calculation formula, in this article has carried on the detailed derivation and proof; And for a given parameter to calculate, check the design parameters; Finally to ling cone wheel type stepless transmission on the assembly drawing and the transmission of the main transmission components (such as ling cone, the input shaft and output shaft, etc.) of the part drawing shall be carried out in accordance with the calculated from numerical mapping, thus the Kopp-K process and structure performance requirements more clearly. Because Kopp-K off when transfer movement and torque is rely on ling cone with the driving wheel and driven friction between the outer ring, so as long as the friction force is big enough can avoid skid phenomenon. Thus can satisfy the transmission ratio requirements. If, however, exist in the process of transmission- II -of vibration and impact and the overload situation, will lead to the transmission ratio is not accuracy. So in the use of Kopp-K occasions should try to avoid the occurrence of the above situation.Although, Kopp-K may exist in the process of transmission ratio inaccurate faults. However, Kopp-K has a good structure and superior performance. Because it can realize a wide range of stepless variable speed. Kopp-K, therefore, has a strong practical value in the practical production. Can completely in the transmission ratio requirements is not very accurate, but need to be able to play an important role of stepless variable speed occasions. Keywords variable speed drives ，Friction type ，Kopp - K- III -目录摘要 (I)Abstract (Ⅲ)第1章绪论 (1)1.1 摩擦无级变速器的特征与应用 (1)1.2 摩擦式无级变速器的类型 (2)1.2.1 行星环锥式无级变速器（RX型） (2)1.2.2 钢球锥式无级变速器（Kopp-B型、XB型） (2)1.2.3 转环直动式无级变速器 (3)1.2.4 行星锥盘式无级变速器（DISCO型） (3)1.2.5 锥盘环盘式无级变速器 (4)1.2.6 多盘式无级变速器（Beier 型） (4)1.2.7 菱锥式无级变速器（Kopp-K型） (5)1.3 摩擦式无级变速器的研究现状 (5)1.4 摩擦式无级变速器的基本组成和传动特性 (8)1.4.1 工作原理 (8)1.4.2 基本组成 (9)1.4.3 传动特性参数 (10)1.4.4 摩擦式无级变速器的结构类型 (14)1.5 本章小结 (15)第2章菱锥式无级变速器 (16)2.1 工作原理 (16)2.2 结构特点 (18)2.3 主要零件的材料精度 (20)2.4 机械特性 (20)2.5 本章小结 (21)第3章菱锥式无级变速器的设计计算 (22)3.1 确定传动比 (22)3.2 选择电动机 (22)3.3 确定无级变速器的型号 (22)3.4 菱锥的相关计算 (22)- IV -3.5 从动外圈与主动轮的相关计算 (23)3.6 菱锥中心圆直径D3的相关计算 (24)3.7 菱锥间隙的计算 (25)3.8 调速操纵机构的相关计算 (25)3.9 加压装置的相关计算 (26)3.9.1 输入侧加压装置的计算 (26)3.9.2 输出侧加压装置的计算 (26)3.10 运动参数校核 (27)3.11 接触强度校核 (27)3.12 输入轴与输出轴设计 (29)3.12.1 输入轴的计算 (29)3.12.2 输出轴的计算 (29)3.13 本章小结 (30)第4章主要零件的强度校核 (30)4.1 输入、输出轴的强度校核 (30)4.2 轴承的选用与校核 (31)4.3 联轴器的选用 (32)4.4 本章小结 (32)总结 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录 (37)- V -第1章绪论1.1摩擦无级变速器的特征与应用摩擦式无级变速器是一种在实际生产中应用非常广泛的无级变速传动装置，它的功能特征可概括为以下几点：1、在假定输入轴的转速和扭矩一定的情况下，可以使输出轴的转速和扭矩在一定范围内实现连续的变化。
从而满足无级变速的要求及其在实际的生产系统运转过程中，各种不同实际工况的要求；无级变速器的结构特征主要是：需要由输入机构、输出机构、调速机构和加压装置（无级变速器的核心机构）四部分组成。
摩擦式无级变速器的速度调节范围十分广范。
被广泛的应用于输入的功率一定的情况下，因运行过程中所受阻尼的变化而需要通过调节转速从而可以输出所需大小的扭矩。
例如：如汽车行业中的变速箱，即要求在汽车功率不变的情况下，汽车的速度随着汽车运动过程中阻尼的大小而相应的改变车速的大小；有的是为了获得不变的工作速度或者是不变的张力因而需要进行调节速度的情况；有的是为了适应整个生产系统中各种工况，各个工位、工序或单元的加工工艺和技术要求不同不同而需调节运行速度或者是需要与自动化相配合使用的情况；有的则需要随着工况的变化而相应的进行速度调节的情况；有的则是以节约能源为目的而需要进行速度调节的情况；有的是为了使工作效果最优而进行速度调节的情况。